将角度固定为方向

Question

我想固定一个角度

例如：

我有 90 度角，我想固定 45 度（所以它不能 less/more 比 (90 - 45) 或 (90 + 45)。

在过去的几个小时里，我尝试了多种方法，并在互联网上进行了搜索。

有些工作主要是因为它们 "wrap" 由于内置角度环绕（我认为它的环绕是 -Pi 到 Pi）而错误，所以当它达到 -Pi 或 Pi 并超过，它环绕，并大跳到相反的角度。

尝试次数：

    public static float AngleBound(float Angle, float BoundAngle, ushort Degrees)
    {
        float A = MathHelper.ToDegrees(Angle), BA = MathHelper.ToDegrees(BoundAngle), DMin = (BA - Degrees), DMax = (BA + Degrees);
        return MathHelper.ToRadians(MathHelper.Max(DMin, MathHelper.Min(DMax, A)));
    }

    public static float AngleBound(float Angle, float BoundAngle, ushort Degrees)
    {
        return MathHelper.ToRadians((float)Wrap((MathHelper.ToDegrees(Angle) + 180), ((MathHelper.ToDegrees(BoundAngle) + 180) + (Degrees / 2f)), ((MathHelper.ToDegrees(BoundAngle) + 180) - (Degrees / 2f))));
    }

    public static float AngleBound(float Angle, float BoundAngle, ushort Degrees)
    {
        return MathHelper.ToRadians((float)Wrap(MathHelper.ToDegrees(Angle), (MathHelper.ToDegrees(BoundAngle) + (Degrees * 1)), (MathHelper.ToDegrees(BoundAngle) - (Degrees * 1))));
    }

解释：

Angle = 60 (Passed in as Radians)
AngleBound = 90 (Passed in as Radians)
Degrees = 45 (Passed in as Degrees)
Wanted Result: Angle bound by (90 - 45) - (90 + 45)
Wanted Result: Angle bound by (AngleBound - Degrees) - (AngleBound + Degrees)

Answer 1

public static float AngleBound (float Angle, float BoundAngle, ushort Degrees)
{
    var RadDegrees = Degrees * Math.PI / 180;
    var MinBound = BoundAngle - RadDegrees; 
    var MaxBound = BoundAngle + RadDegrees; 

    if (MinBound < 0)
        MinBound += 2*Math.PI;

    if (MaxBound > 2*Math.PI)
        MinBound -= 2*Math.PI;

    if (Angle <= MinBound)
        return MinBound;

    if (Angle >= MaxBound)
        return MaxBound;

    return Angle;
}

Answer 2

到目前为止的所有答案都没有考虑到 Clamp(380, 300, 380 % 20)。角度变为 20（这很好）但在下一次迭代中 Clamp(20, 300, 380) 角度变为 300（这导致了奇怪的跳跃）。

让我们重温一下这个问题：

让我们首先定义一些术语以确保我们都在同一页面上。（你的措辞让我有点困惑，但应该不重要）。

TargetAngle，你不希望偏离的角度多一点

Deviation，最小和最大角度（TargetAngle - Deviation，TargetAngle + Deviation）

InputAngle，算法应该固定的角度

那么就是三种情况

TargetAngle - Deviation >= 0 && TargetAngle + Deviation < 360

最简单的问题。解决方案是使用夹子。 angle = MathHelper.Clamp(InputAngle, TargetAngle - Deviation, TargetAngle + Deviation);

TargetAngle - Deviation > 0 && TargetAngle + Deviation > 360

让我们看看如果我们采用 TargetAngle = 350 和 deviation = 20 可接受的范围现在是 350-360 和 0-10 会发生什么。在代码中是：

// Fix the lower bound, angle might be larger than 360    
if(angle >= TargetAngle - Deviation)
{
    MathHelper.Clamp(angle, TargetAngle - Deviation, TargetAngle + Deviation);
}

// Wrap around, let angle be in the 0-360 range
angle = angle % 360

// If angle has become, or is smaller than the minimum value, check if
// its in the lower range (0-10) in our example
if(angle < TargetAngle - Deviation)
{
    MathHelper.Clamp(angle, 0, (TargetAngle + Deviation) % 360);
}

TargetAngle - Deviation < 0 && TargetAngle + Deviation < 360

我们取 TargetAngle = 10 和 deviation = 20。可接受的范围现在是 0-30 350-360。你可以用我解决第二种情况的方法解决这个问题。

请注意，代码显然可以简化。但首先覆盖所有情况，然后测试它是否有效，然后开始简化:).

将角度固定为方向

Fix Angle into Direction

c#

xna

angle